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1、力口油站 VOC 即 E 放源及 VOC 排放技术控制本文介绍了加油站油气排放源，加油站油气排放控制技术，国六轻型汽油车载油气回收 系统。1.加油站油气排放来源加油站的油气排放来源主要是地下油罐和汽车油箱的“大呼吸”和“小呼吸”。地下油 罐“大呼吸”，即在加油站卸油过程中，随着液相的油进入地下油罐，油罐内液体体积的增 加，将气相的油蒸气置换，并使油蒸气排放到大气中导致的油气排放。小呼吸则是因昼 夜气温升降变化，地下储罐中的油品液体体积和油气气体体积随气温变化热胀冷缩，当体积 胀大时，将油蒸气排挤出油罐。即使油罐发完油、油船仓和槽车罐卸完油、汽车油箱内的油 使用完，容器内油蒸气仍然存在，因为在油
2、液减少、空气补进的过程中，油分子继续在蒸发 浓度逐渐饱和。在下一次进油时，空容器内的油蒸气还会重复“呼出”而进入大气环境。汽 车油箱的“大呼吸”是在加油站加油时，随着液相的汽油进入油箱，油箱内液体体积的增加 将气相的油气置换排放到大气中。“小呼吸”是“在环境温度和大气压发生变化时，汽油油 箱会产生一种呼吸作用，当环境温度升高或大气压下降时，汽油箱中的汽油蒸气通过通 大气口排出汽油箱（如油箱盖上的通风口、化油器上的外平衡口）；当环境温度下降或大气 压升高，或汽油被使用掉时，汽油箱中会形成真空，外界空气通过通大气口进入油箱，释放 油箱中的真空。在这种呼吸过程中，碳氢化合物（HC被排到空气中，形成大
3、气污染和能 源的浪费。”一般来说，不论是地下油罐还是汽车油箱，“大呼吸”排放量远远超过“小呼 吸”的排放量。加油站主要油气 VOC 排放来源如下图所示。用总丈+r十环气fvush宾油NMt|me谢H环d4-，iU柏注建此外，加油站的油气VOCs排放来源还包括油枪滴油和胶管渗透等。2 加油站油气排放控制技术我国国标GB209522007中对汽油的油气排放控制技术要求主要参考了欧美等国家的油气 排放经验。欧美等国在加油站的汽油油气回收治理过程中，根据控制对象的不同，提出了加油 站油气回收“第一阶段”（国内俗称“一次油气回收”）、“第二阶段”（国内俗称“二次油气回收”）的概念。我国国标GB20952
4、2007加油站大气 污染物排放标准中提到的“卸油油气回收系统，将油罐汽车卸汽油时产生的油气，通过密闭 方式收集进入油罐汽车罐内的系统”即为国外所指的第一阶段的油气排放控制要求；“加油油 气回收系统，将给汽油油箱加汽油是产生的油气，通过密闭方式收集进入埋地油罐内的系统”， 即为国外所指的第二阶段的油气排放控制要求。另外，国标GB209522007要求的“油气排放 处理装置”，国内俗称为“三次油气回收系统”。（1）第一阶段油气回收第一阶段油气回收系统针对地下储油罐的收油阶段，也就是将油罐车与地下储油罐的输油 管及油气回收管连接成密闭的回收系统，当油罐车卸油时，地下储油罐中同体积的油气就会回 收到油
5、罐车中，油罐车将回收的油气带回油库，如下图。一般在地下储油罐的排气管顶端安装 有真空压力阀，真空压力阀在正常情况下紧闭，当罐内平均压力超出762mM柱高时，真空压 力阀会自动打开释放油气；若罐内产生一定的真空度时，真空压力阀也会自动打开，从大气中吸入空气以平衡罐内压力。由于油品 输入加油站地下储油罐时会因液面震荡起伏而增加油气的挥发与溢散并产生大量的静电，因此 加油站建设规范要求输油管必须深入油面下方以减少液面扰动，汽车加油加气站设计规范中规定输油管距罐底高度为200mm油品自潜入液面下的输油管 注入，产生的油气则由液面上的回收管收集至油罐车内。在输油管的连接处利用具有强力橡皮 圈的连接帽与油
6、罐车连接，以避免油品外泄。油气回收管的开口处装有具有特殊开启功能的设 备，当油罐车上的油气回收管线正确连接到地下储油罐时，回收口会开放，同时将地下储油罐 的排气管关闭，使其中的油气能完全由回收口回到油罐车内。卸油完毕后；先卸开油罐车上的（A）无油气回收系统输油管，待残留的油料完全注入地下储油罐后，再以与卸油时相反的操作顺序拆除油气回收管。加油站第一阶段油气回收系统示意图国门V叩川小进入油气（2）第二阶段油气回收第二阶段油气回收原理如下下图所示，当车辆加油时，利用加油枪上的特殊装置（除输油 通道外另有油气回收的通道），将原本由车辆油箱逸散于空气中的油气经加油枪、抽气泵进行回 收，并将回收的油气储
7、存在地下储油罐内保压，油气不排放于周围大气。另，地下储油罐排气 口处设置真空压力阀，使储存于地下油罐中的油气在一定的压力范围内不会排放于周围大气中, 在卸油阶段在统一回收到油罐车中。常见的第二阶段油气回收系统包括蒸气平衡式和真空辅助 式2种，这2种型式都进入液体必须采用专用的油气回收型加油枪。蒸气平衡式油气回收系统利用加油枪抽气量Liqvihn 出人液有油气回收系统与加油量L的比值(airtoliquidvolumeratio,A/L)接近于1:1的原理进行回收，亦即每加1L油，地下储油罐液位下降产生1L空间，而同时经由加油枪回收相当于1L体积的油气，送回地下储油罐内填补液位下降空间而达到压力
8、平衡。该油气回收系统主要依靠加油枪管口的面板与机动车油箱口之间的充分密封来实现，需要设置探入式导管，同轴软管形二宜冏4回如藐* w,Ona枪疲ccjujI QpWd cut(a)无油、回收系统成的圆形和环空密闭流道使得发油和油气回收同步进行。加油站第二阶段油气回收系统示意图FIWMM.V 型 mor3gWHtiuwc|nauRCw.c:土不槌用二次油气a必啾经wAdimJ口油枪回收相当于1L体积的油气，送回地下储油罐内填补液位下降空间而达到压力出出海与平衡。该油气回收系统主要依靠加油枪管口的面板与机动车油箱口之间的充分密封来实现，需 要设置探入式导管，同轴软管形成的圆形和环空密闭流道使得发油和
9、油气回收同步进行。根据国标GB209522007的要求，我国目前普遍使用的加油油气回收设备为真空辅助式油 气回收系统。其特点是在给车辆加油的同时利用真空泵产生的吸力进行油气回收，主要设备包 括真空泵、油气分离接头、同轴短皮管、拉断阀、同轴软管和回收型加油枪等。加油时，油品掾出濡体排出御卡从同轴软管的外层流出，通过回收型加油枪注入车辆油箱；(b劑油气回收系统作用下从回收 型加油枪枪头四周的小孔进入油枪内部，经同轴软管的内层及分离器进入回收泵，然后流回地 下储油罐。根据真空泵的型式，可分为分散式油气回收系统和集中式油气回收系统两大类，如 下图所示。（a）分散式油气回收系统（b）臬中式油气回收系统分
10、散式油气回收系统示意图分散吸取式的真空泵一般分别设置于各台加油机内，通常采用涡轮叶片式真空泵连结一条 与输油管平行的油气回收管线和地下储油罐连结。当油品输出时电机带动涡轮叶片式真空泵产 生真空，进而通过回收油枪达到回收车辆油箱内挥发油气的效果。中央吸取式的真空泵设置于 油气回收管与地下储油罐连接处，一般每个地下储油罐设置1台中央吸取式真空泵，通过加油 机内部管线设计完成各自油品油气回收。真空泵直接利用潜油泵所提升的油品压力来驱动，毋 需额外增加驱动动力。启动潜油泵时，中央吸取式真空泵会产生约910kPa八1619kpm勺中 央真空压力（视管线的大小、长度及加油枪的数量来决定真空压力大小）oHe
11、aly集中式二次油 气回收系统是其中的典型代表，采用9000系列Minjet真空泵，1台Minjet可以同时处理4个加油点。根据国标GB209522007的要求，典型的加油站进行汽油油气污染治理时，取的油需采气回收排放控制措施如表2所示衣 2 加油站油欣控别招甚区域毓号控制措施卸油和储油1油气回收4快速接去截流阀*帽盖2卸油除溢油搭施3所有油气管税排社口应设爸通气网（PV）4没没式卸油方式5具有测漏功能的电子式液位计加油6回收型加油怆7加油机软管应配备拄斯能止阀S真空泵其他9油气回收系蜿检测接头10油气回收管缄坡度不应小于1%11油气管线尺寸由设计电位按国家标准设计12配备油气回收在线监测系统
12、13配各油气后处理装置I加油站卸油阶段油气回收的关键技术是P/V阀和油气回收管线等连接设备。P/V阀是在油 气管线排放口设置的通气阀（又称压力真空阀），排气管数量根据满足呼吸及安装布局需要而 定，所有排气管必须安装P/V阀；卸油和回气采用阀门或自封式快速接头，并安装盖帽保证双 重密闭，应考虑在油气接口采用自动截流阀。每个汽油储罐要安装溢油截止阀，以保证在卸油 时不发生用油甚至溢油。加油站第二阶段油气回收的关键技术是回收型加油枪和真空泵组成的回收系统。国外有十几种型号的回收系统，美国产品居多，回收系统的型号包括HEALY、Hasstech、Hirt、OPWFranklin、Gilbarco、To
13、kheim、Catlow、WayneN.P 和 Elaflex 等产品。其 中，回收型加油枪以美国OPWHEALYEMCO司的产品为主，德国产品有NP?口 Elaflex。真空泵 主要有电子式、带有变频功能的电子式、喷流式和涡流式。所有产品都经过美国加州空气资源委员会（CARB或德国控制技术学会(TUV认证，认证时间大多在1984年至1988年之间，认证时可能需要在现场连续检测数月至一年，回收系统要保证能够有效回收95%勺逸散油气。如下图所示为某(a)P/V闷(b)集中式油气回收案(c)力u油反向同轴式胶管加油站油气回收零部件回收型加油枪的不同之处在于采用内外两个同轴枪管，内枪管负责加油，外枪
14、管负责在加油的同时收集产生的油气，两种加油抢的比较见下图所示。(a)普通型加汕枪(b)回收型加油枪普通型和回收型加油枪根据国标GB209522007的要求，有的加油站还建设了油气处理装置和油气回收在线监测 系统。油气回收在线监测系统可以实时监测油气回收系统运行状态的在线系统，如监测油气回收 系统的气液比、系统压力等指标，判断油气回收系统是否在达标运行，当发现异常时可提醒操作 人员采取相应的措施，并能记录、存储、处理和传输监控数据，从而促进加油站油气回收系统的 稳定达标运行。油气处理装置的主要作用是处理地下油罐VOCSE力超过一定限值后多余的油气， 提高了加油站油气回收的效率，保护了地下油罐的安
15、全使用。止匕外，对加油枪滴油控制技术包 括采用不滴油加油枪，对加油胶管渗透控制的控制可以采用低渗透胶管等。3 .国六轻型汽油车载油气回收系统汽车即使在静止不动的时候，由于油箱内外环境温度的变化也会导致汽油蒸发形成VOC队 油箱内排到大气中。为了控制这部分油气，许多国家车辆排放控制标准中要求限制车辆的蒸发排 放，主要通过在油箱和进气管间采用碳罐吸附的方式控制这部分油气。当汽车启动时，发动机将 碳罐内吸附的 VOC 脱附出来，成为能源被使用。碳罐的容量及吸附、脱附涉及对保证蒸发排放 的效果非常关键。在北美以外的国家，由于法规限值较松，汽车厂商采用的碳罐容量偏小，碳罐 的设计仅能够容纳 24h 的 VOC 吸附贮存。当碳罐吸附的 VOC 达到饱和后， VOC 便会被排放到 大气去，这些就是挥发性排放。通过本标准承担单位的初步调研，我国国家许多车辆静置时间相 当长，往往达到数天时间，这是使得碳罐容易饱和，导致油气蒸发。为了严格控制汽车的蒸发排 放和汽车加油时从加油口排放的油气，美国Tier以上排放标准及我 国的轻型车国六排放标准加严对蒸发排放的控制要求，汽车制造商需采用了车载油气回
